DE1286098B - Elektronische Relaisschaltung - Google Patents
Elektronische RelaisschaltungInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine elektronische Relais- verschiedene Eingangsschaltungen angeschlossen sind,
schaltung, die aus Halbleiter-Bauteilen zusammen- Dies ist in der Figur durch ein zwischen dem Steuergesetzt ist und bezweckt, eine neue Ausbildung einer eingang 108 und dem Ausgang 105 angegebenes
solchen elektronischen Relaisschaltung zu schaffen, Mehrfachzeichen m angedeutet. Dieser Mehrfachdie
optimale Kontakt- und Übertragungseigenschaften 5 anschluß ermöglicht, eine logische Funktion, die
hat und sich in einfacher Weise in einem Halbleiter- sogenannte NOR-Funktion zu verwirklichen. Die
körper integrieren läßt. Ausgangsschaltung 109 hat z. B. drei Eingänge 110, Die elektronische Relaisschaltung nach der Er- Ul, 112 und einen Ausgang 113. Eine Ausgangsfindung
wird durch die Kombination eines in eine schaltung kann auch einen Eingang und mehr als
Ausgangsschaltung eingefügten Vierschichtentransi- io einen Ausgang haben. Bei einseitig leitenden Ausstors
und eines in eine Steuerschaltung eingefügten gangsschaltungen muß mit Rücksicht auf die Strom-Vierschichtentransistors
gekennzeichnet, wobei jeder richtung zwischen den Eingängen und den Ausgängen Vierschichtentransistor aus vier aufeinanderfolgenden unterschieden werden. Dieser Unterschied kommt bei
Schichten halbleitenden Materials abwechselnd vom zweiseitig leitenden Ausgangsschaltungen in Wegfall,
p- und n-Leitf ähigkeitstyp besteht, die untereinander 15 Der Ausgangsschaltung 109 ist eine Leckstromdrei
pn-Übergänge bilden, eine äußere Schicht des in schaltung 115 fest zugeordnet, deren Ausgang 114 an
die Steuerschaltung aufgenommenen Vierschichten- den Steuereingang 108 angeschlossen ist.
transistors an einen Punkt konstanten Potentials Die Ausgangsschaltung 109 kann durch die Einangeschlossen ist und die andere äußere Schicht mit gangsschalrung 100 mittels der Steuerschaltung 103 einer inneren Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyps ao in zwei verschiedene Lagen gebracht werden. In des in die Ausgangsschaltung aufgenommenen Vier- einem Zustand, weiterhin der Kurzschlußzustand Schichtentransistors verbunden ist und zwischen der genannt, sind die Eingänge 110, 111 und 112, der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen Ausgang 113 und der Steuereingang 108 unteräußeren Schicht des in die Steuerschaltung auf- einander nahezu kurzgeschlossen. In dem anderen genommenen Vierschichtentransistors und der an- 25 Zustand, weiterhin der Isolationszustand genannt, grenzenden inneren Schicht ein Steuerstromkreis mit sind die Eingänge, der Ausgang und der Steuerzwei Schaltzuständen geschaltet ist, welcher in dem eingang untereinander isoliert. Die Leckstromschaleinen Schaltzustand der inneren Schicht einen Ein- tung 115 dient dazu, wenn die Ausgangsschaltung im schaltestrom zuführt und welcher in dem anderen Kurzschlußzustand ist, diesen Zustand für beliebig Schaltzustand der inneren Schicht ein den pn-Über- 30 geringe Ströme beizubehalten. Zu diesem Zweck gang zwischen der inneren und der äußeren Schicht entnimmt die Leckstromschaltung der Ausgangsin dem Bereich mit hohem Widerstandswert aus- schaltung einen bestimmten Leckstrom. Die Lecksteuernden Ausschaltestrom zuführt. Stromschaltung wird vorzugsweise durch eine Strom-Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand quellenschaltung mit einem sehr hohen Differentialder Figuren näher erläutert. Es zeigt 35 widerstand gebildet. In dem Kurzschlußzustand der Fig. 1 eine elektronische Relaisschaltung in ihren Ausgangsschaltung 109 ist der Ausgang 105 der Hauptbestandteilen, Steuerschaltung 103 innerhalb der Steuerschaltung Fig. 2 eine Ausführungsform einer bestimmten gegen jeden Punkt konstanten Potentials isoliert, elektronischen Relaisschaltung des Typs nach F ig. 1, während die Ausgänge 104, 105, 106 und 107 auch
transistors an einen Punkt konstanten Potentials Die Ausgangsschaltung 109 kann durch die Einangeschlossen ist und die andere äußere Schicht mit gangsschalrung 100 mittels der Steuerschaltung 103 einer inneren Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyps ao in zwei verschiedene Lagen gebracht werden. In des in die Ausgangsschaltung aufgenommenen Vier- einem Zustand, weiterhin der Kurzschlußzustand Schichtentransistors verbunden ist und zwischen der genannt, sind die Eingänge 110, 111 und 112, der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen Ausgang 113 und der Steuereingang 108 unteräußeren Schicht des in die Steuerschaltung auf- einander nahezu kurzgeschlossen. In dem anderen genommenen Vierschichtentransistors und der an- 25 Zustand, weiterhin der Isolationszustand genannt, grenzenden inneren Schicht ein Steuerstromkreis mit sind die Eingänge, der Ausgang und der Steuerzwei Schaltzuständen geschaltet ist, welcher in dem eingang untereinander isoliert. Die Leckstromschaleinen Schaltzustand der inneren Schicht einen Ein- tung 115 dient dazu, wenn die Ausgangsschaltung im schaltestrom zuführt und welcher in dem anderen Kurzschlußzustand ist, diesen Zustand für beliebig Schaltzustand der inneren Schicht ein den pn-Über- 30 geringe Ströme beizubehalten. Zu diesem Zweck gang zwischen der inneren und der äußeren Schicht entnimmt die Leckstromschaltung der Ausgangsin dem Bereich mit hohem Widerstandswert aus- schaltung einen bestimmten Leckstrom. Die Lecksteuernden Ausschaltestrom zuführt. Stromschaltung wird vorzugsweise durch eine Strom-Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand quellenschaltung mit einem sehr hohen Differentialder Figuren näher erläutert. Es zeigt 35 widerstand gebildet. In dem Kurzschlußzustand der Fig. 1 eine elektronische Relaisschaltung in ihren Ausgangsschaltung 109 ist der Ausgang 105 der Hauptbestandteilen, Steuerschaltung 103 innerhalb der Steuerschaltung Fig. 2 eine Ausführungsform einer bestimmten gegen jeden Punkt konstanten Potentials isoliert, elektronischen Relaisschaltung des Typs nach F ig. 1, während die Ausgänge 104, 105, 106 und 107 auch
F i g. 3 eine Abart der elektronischen Relaisschal- 40 gegeneinander isoliert sind.
tung nach F i g. 2, Jeder Ausgang ist dann frei, das gleiche Potential
Fig. 4 eine elektronische Relaisschaltung mit zwei wie das der zugehörenden Ausgangsschaltung anzu-Typen
von Ausgangsschaltungen in ihren Haupt- nehmen, wenn letztere im Kurzschlußzustand ist. In
bestandteilen, dem Kurzschlußzustand der Ausgangsschaltung ist Fig. 5 eine Ausführungsform einer bestimmten 45 die Impedanz zwischen einem Eingang und einem
elektronischen Relaisschaltung des Typs nach F i g. 4, Ausgang nahezu gleich der Impedanz eines pn-Über-F
i g. 6 eine Steuerschaltung und eine äquivalente ganges, und elektrische Signale können zwischen den
Kristallschaltung und Eingängen und dem Ausgang übertragen werden. Fig. 7 eine Ausgangsschaltung und eine äqui- Diese können z. B. Gleichstromsignale, Wechselvalente
Kristallschaltung. 50 Stromsignale oder auf einem Gleichstromträger Fig. 1 zeigt die Hauptbestandteile einer elektro- liegende Gesprächssignale sein. Beim Übertragen von
nischen Relaisschaltung. Diese dient im allgemeinen Gesprächssignalen tritt nahezu keine Gesprächszum
Beeinflussen (Öffnen bzw. Schließen) von Strom- dämpfung auf, da der Steuereingang 108 innerhalb
kreisen unter der Steuerung einer Eingangsschaltung der Steuerschaltung 103 gegen jeden Punkt konstan-100.
Der Ausgang 101 der Eingangsschaltung 100 ist 55 ten Potentials isoliert ist und da die Leckstroman
den Eingang 102 einer Steuerschaltung 103 ange- schaltung 115 einen sehr hohen Differentialwiderschlossen.
Die Eingangsschaltung kann im allge- stand hat. Für den Übertrag von Gleichstromsignalen
meinen an η Steuerschaltungen angeschlossen werden. positiver oder negativer Polarität oder von Wechsel-Dies
ist in der Figur durch ein zwischen dem Aus- Stromsignalen werden zweiseitig leitende Ausgangsgang
101 und dem Eingang 102 angegebenes Mehr- 60 schaltungen benutzt. Dabei ist in dem Kurzschlußfachzeichen
η angedeutet. Die Steuerschaltung hat zustand die Impedanz zwischen einem Eingang und
z. B. vier Ausgänge 104,105,106 und 107. Der Aus- dem Ausgang nahezu gleich der Impedanz von zwei
gang 105 ist an den Steuereingang 108 einer Aus- antiparallelgeschalteten pn-Übergängen. Bei der
gangsschaltung 109 angeschlossen. In ähnlicher Weise Übertragung von Wechselstromsignalen hoher Amkönnen
die anderen Ausgänge an je eine Ausgangs- 65 plitude tritt dann nahezu keine Verzerrung auf, da
schaltung angeschlossen werden. Der Steuereingang die Leckstromschaltung dafür sorgt, daß der Kurzeiner
Ausgangsschaltung kann im allgemeinen an schlußzustand für beliebig geringe Stromwerte bei-
m Steuerschaltungen angeschlossen werden, die an behalten wird, und auch dafür sorgt, daß nach Strom-
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umkehr der Kurzschlußzustand bei beliebig geringen steht aus vier aufeinanderfolgenden Schichten halb-
Spannungsunterschieden wieder eintritt. leitenden Materials abwechselnd vom p- und n-Leit-
Wenn die Ausgangsschaltung im gesperrten Zu- fähigkeitstyp, welche drei pn-Übergänge bilden. Die
stand ist, ist der Ausgang 105 innerhalb der Steuer- Basis des Transistors 214 ist an den Steuereingang
schaltung 103 an einen Punkt konstanten Potentials 5 206 angeschlossen. Die Steuerschaltung 203 enthält
angeschlossen. Die anderen Ausgänge 104, 106 und zwei pnpn-Transistoren 215 und 216, deren Emitter
107 sind auch an den Punkt konstanten Potentials an den positiven Speisepunkt angeschlossen sind. Der
angeschlossen. Der Kurzschluß zwischen dem Aus- Kollektor des Transistors 215 ist an den Ausgang 204
gang 105 und dem Punkt konstanten Potentials dient und der Kollektor des Transistors 216 ist an den
dafür, die Ausgangsschaltung im isolierten Zustand io Ausgang 205 angeschlossen. Die Basis des Tratizu
halten. In diesem Zustand sind die Eingänge, der sistors 215 und die Basis des Transistors 216 sind
Ausgang und der Steuereingang der Ausgangsschal- gemeinsam über die Reihenschaltung einer Zenertung
gegeneinander isoliert, so daß die Eingänge und diode 217 und eines Widerstandes 218 an den Einder
Ausgang frei sind, ein von dem Steuereingang gang 202 angeschlossen. Weiterhin ist ein Widerstand
unabhängiges Potential anzunehmen. Im isolierten 15 219 gemeinsam zwischen dem Emitter und der Basis
Zustand der Ausgangsschaltung fließt ein bestimmter des Transistors 216 und dem Emitter und der Basis
Leckstrom von dem Steuereingang zur Ausgangs- des Transistors 215 angeschlossen. Die Leckstromschaltung.
Der Kurzschluß zwischen dem Punkt kon- schaltung 211 enthält einen hochohmigen Widerstand
stanten Potentials innerhalb der Steuerschaltung 103 220, der zwischen dem Ausgang 210 und einem nega-
und dem Ausgang 105 führt die Summe des Leck- ao tiven Speisepunkt eingeschaltet ist.
Stroms der Ausgangsschaltung 109 und des Leck- Zur Erörterung der Wirkungsweise der elektrostroms der Leckstromschaltung 115. Die Eingänge nischen Relaisschaltung wird angenommen, daß die und der Ausgang der Ausgangsschaltung haben im Ausgangsschaltung 207 in einen äußeren Stromkreis isolierten Zustand je eine Streukapazität in bezug auf aufgenommen ist und daß die Spannungen des Stromden Steuereingang 108. Die gegenseitigen Streu- 25 kreises innerhalb des Wirkbereichs der Ausgangskapazitäten sind vernachlässigbar. Im isolierten Zu- schaltung liegen. In der vorliegenden Relaisschaltung stand liegt der Steuereingang an einem Punkt kon- haben die pnpn-Transistoren zwei stationäre Zustanten Potentials, wodurch die Streukapazitäten der stände. In einem Zustand ist die Impedanz zwischen Eingänge vollständig von dem Ausgang entkoppelt dem Emitter und den Kollektor sehr gering. Dieser werden. 30 Zustand wird weiter unten der Kurzschlußzustand
Stroms der Ausgangsschaltung 109 und des Leck- Zur Erörterung der Wirkungsweise der elektrostroms der Leckstromschaltung 115. Die Eingänge nischen Relaisschaltung wird angenommen, daß die und der Ausgang der Ausgangsschaltung haben im Ausgangsschaltung 207 in einen äußeren Stromkreis isolierten Zustand je eine Streukapazität in bezug auf aufgenommen ist und daß die Spannungen des Stromden Steuereingang 108. Die gegenseitigen Streu- 25 kreises innerhalb des Wirkbereichs der Ausgangskapazitäten sind vernachlässigbar. Im isolierten Zu- schaltung liegen. In der vorliegenden Relaisschaltung stand liegt der Steuereingang an einem Punkt kon- haben die pnpn-Transistoren zwei stationäre Zustanten Potentials, wodurch die Streukapazitäten der stände. In einem Zustand ist die Impedanz zwischen Eingänge vollständig von dem Ausgang entkoppelt dem Emitter und den Kollektor sehr gering. Dieser werden. 30 Zustand wird weiter unten der Kurzschlußzustand
Wenn z. B. an einem der Anschlüsse 110 bis 113 genannt. In dem anderen Zustand ist die Impedanz
ein Gesprächssignal vorhanden ist, so kann dieses zwischen dem Emitter und dem Kollektor sehr hoch.
Signal nicht über die Streukapazitäten, auf die ande- Dieser Zustand wird weiter unten der Sperrzustand
ren Anschlüsse übersprechen. genannt. Ein pnpn-Transistor, der in dem Kurz-
F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer bestimm- 35 schlußzustand ist, bleibt in diesem Zustand, wenn
ten elektronischen Relaisschaltung der in Fig. 1 dar- zwischen dem Emitter und den Kollektor ein verhältgestellten
Art. F i g. 2 zeigt eine Eingangsschaltung nismäßig geringer Haltestrom aufrechterhalten wird.
200, deren Ausgang 201 an den Eingang 202 einer Die pnpn-Transistoren, die hier benutzt werden,
Steuerschaltung 203 angeschlossen ist. Diese Schal- haben einen Haltestrom, der Null ist oder Null getung
besitzt die Ausgänge 204 und 205, von denen 40 macht werden kann, indem ein sehr geringer Strom
205 an den Steuereingang 206 einer Ausgangsschal- von z. B. 1 μΑ der Basis entzogen wird. Solche
tung207 angeschlossen ist. Der Ausgang 204 kann pnpn-Transistoren können durch die Planardiffusionsähnlich
wie der Ausgang 205 an eine Ausgangs- technik hergestellt werden. Die pnpn-Transistoren
schaltung angeschlossen sein. Die Ausgangsschaltung können in den Sperrzustand geführt werden, indem
207 hat einen Eingang 208 und einen Ausgang 209. 45 der durch den pn-übergang zwischen Emitter und
An den Steuereingang 206 ist ferner noch der Aus- Basis fließende Strom um diesen pn-übergang herumgang
210 einer Leckstromschaltung 211 angeschlos- geführt wird. Bei niedrigen Stromwerten kann dies
sen. In der Eingangsschaltung 200 und in der Leck- dadurch erzielt werden, daß der Emitter über einen
stromschaltung 211 sind durch Minuszeichen Punkte Widerstand mit der Basis verbunden wird. Durch
konstanten, negativen Potentials angedeutet, die 50 passende Wahl des Widerstandes kann die Durchweiterhin
negative Speisepunkte genannt werden, und Schlagspannung zwischen Emitter und Kollektor auf
in der Steuerschaltung 203 ist ein durch ein Plus- die Durchschlagspannung erhöht werden, die zwizeichen
bezeichneter Punkt konstanten, positiven sehen Basis und Kollektor bei unterbrochnem Emitter
Potentials angegeben, der weiterhin positiver Speise- vorhanden ist. Es sei angenommen, daß letztere
punkt genannt wird. Beispielsweise kann in dieser 55 Durchschlagspannung höher als 80 V ist.
und in den weiteren Ausführungsformen die Span- Die Transistoren 215 und 216 sind bei geöffnetem nung der negativen Speisepunkte auf —74 V und die Schalter 212 in dem Sperrzustand. Wenn der Schalter Spannung des positiven Speisepunktes auf +6 V ge- 212 in der Eingangsschaltung 200 geschlossen wird, stellt werden. Für die Ausgangsschaltungen wird ein schlägt die Zenerdiode 217, die in der Sperrichtung Wirkbereich von 0 bis —74 V angenommen. 60 geschaltet ist, in dieser Richtung durch, wobei der
und in den weiteren Ausführungsformen die Span- Die Transistoren 215 und 216 sind bei geöffnetem nung der negativen Speisepunkte auf —74 V und die Schalter 212 in dem Sperrzustand. Wenn der Schalter Spannung des positiven Speisepunktes auf +6 V ge- 212 in der Eingangsschaltung 200 geschlossen wird, stellt werden. Für die Ausgangsschaltungen wird ein schlägt die Zenerdiode 217, die in der Sperrichtung Wirkbereich von 0 bis —74 V angenommen. 60 geschaltet ist, in dieser Richtung durch, wobei der
Die Eingangsschaltung 200 wird hier durch die Transistor 216 ähnlich wie der Transistor 215 einen
Reihenschaltung eines Schalters 212 und eines Wider- gewissen Basisstrom führen. Dieser Basisstrom
Standes 213 dargestellt, welche Reihenschaltung zwi- braucht nur einen sehr geringen Wert zu haben, um
sehen dem Ausgang 201 und einem negativen Speise- den Transistor 216 durchschlagen zu lassen. Der
punkt eingeschaltet ist. Die Ausgangsschaltung 207 65 Transistor 216 bildet nach Durchschlag nahezu einen
enthält einen pnpn-Transistor 214, dessen Emitter an Kurzschluß zwischen dem Ausgang 205 und dem
den Eingang 208 und dessen Kollektor an den Aus- positiven Speisepunkt. Das Potential des Steuergang
209 angeschlossen ist. Der pnpn-Transistor be- einganges 206 der Ausgangsschaltung 207 nimmt
infolgedessen unmittelbar bis zu +6V zu, wodurch Kollektor des Transistors 216 beträgt 80 V. Dies ist
der pn-übergang zwischen dem Emitter und der der Fall, wenn der Ausgang 209 der Ausgangsschal-Basis
des Transistors 214 gesperrt wird. Die Span- tung 207 direkt mit einem negativen Speisepunkt vernung,
durch welche dieser pn-übergang gesperrt bunden ist. Die maximale Spannung liegt somit unterwird,
beträgt minimal 6 V. Dies ist der Fall, wenn der 5 halb der Durchschlagspannung, so daß der Transistor
Eingang 208 direkt an einem Speisepunkt von OV 216 gesperrt bleibt.
liegt. Nach dem Durchschlag führt der Transistor 216 Die pnpn-Transistoren werden weiter in den
anfangs einen Strom, der gleich dem Kollektorstrom Sättigungszustand gesteuert, je größer der Strom wird,
des Transistors 214 oder größer als dieser ist zu dem so daß sie kurzzeitig schwer überlastet werden kön-Zeitpunkt
des Schließens des Schalters 212. Der den io nen, ohne daß Überhitzung erfolgt. Dies ermöglicht,
Transistor 216 durchfließende Strom wird jedenfalls die Ausgangsschaltung in einen Stromkreis einzudurch
den inneren Basiswiderstand des Transistors fügen, in dem Stromscheitel auftreten können, z. B.
214 begrenzt. Dieser Strom, der infolge einer im Fall von Leitungsstromkreisen, die an Fernsprech-Ladungsspeicherung
in dem pnpn-Transistor 214 auf- leitungen angeschlossen sind.
tritt, nimmt selbsttätig ab in dem Maße, wie der 15 Die Zenerdiode 217 in der Steuerschaltung 203
Transistor 214 dem endgültigen Sperrzustand näher liefert einen konstanten Spannungsfall gleich der
kommt. Dazu kommt, daß der verhältnismäßig hohe Durchschlagspannung, wenn der Schalter 212 in der
Strom, den der Transistor 216 nach Durchschlag Eingangsschaltung 200 geschlossen ist. Diese Durchliefera
muß, unabhängig von der Größe des Basis- Schlagspannung wird gleich der Spannung des posistroms
geliefert werden kann. In dem endgültigen 20 tiven Speisepunktes gewählt und beträgt hier somit
Sperrzustand werden die beiden pn-Übergänge 6 V. Die Eingangsschaltung 200 hat dann an jedem
.beiderseits der Basis des Transistors 214 durch das Punkt eine Spannung, die in dem Bereich von 0 bis
+ 6-V-Potential des Steuereinganges 206 gesperrt. In —74 V liegt. Dieser Spannungsbereich entspricht
diesem Zustand führt der Steuereingang 206 die dem Wirkgebiet der Ausgangsschaltungen. Der Schal-Summe
der Leckströme der beiden gesperrten 25 ter 212 kann dann durch die Ausgangsschaltung einer
pn-Übergänge. Bei dem Transistor 216 setzt sich der ähnlichen elektronischen Relaisschaltung, wie vor-Leckstrom
der Leckstromschaltung 211 zu. Der den stehend beschrieben, oder durch eine Kombinations-Transistor
216 durchfließende Gesamtstrom ist je- schaltung von Ausgangsschaltungen ersetzt werden,
doch äußerst gering. Der Basisstrom, der durch die F i g. 3 zeigt eine Abart der elektronischen Relais-
Eingangsschaltung 200 dem Transistor216 entnom- 30 schaltung nach Fig. 2, deren Steuerschaltung die
men wird, sorgt dafür, daß der Transistor 216 nach umgekehrte Wirkung hat. In den Fig. 3 und 2 sind
wie vor einen Kurzschluß für die Leckströme der soweit wie möglich die gleichen Bezugsziffern zum
Ausgangsschaltung und der Leckstromschaltung bil- Bezeichnen entsprechender Einzelteile angewandt. In
det. Die gesperrten pn-Übergänge beiderseits der der nachfolgenden Beschreibung der F i g. 3 werden
Basis des Transistors 214 bilden je eine Sperrschicht- 35 lediglich die Unterschiede mit der Schaltung nach
kapazität. Die beiden Sperrschichtkapazitäten liegen Fig.2 erläutert. Die Basis des Transistors215 und
mit einer Seite an dem positiven Speisepunkt, so daß die Basis des Transistors 216 sind gemeinsam an den
der Eingang und der Ausgang der Ausgangsschaltung Kollektor eines pnp-Transistors 300 angeschlossen,
vollständig entkuppelt sind. Wenn z. B. am Eingang dessen Emitter mit dem positiven Speisepunkt ver-508
ein Gesprächssignal vorhanden ist, so: kann 40 bunden ist. Die Basis des Transistors 300 ist über die
dieses Signal nicht auf den Ausgang 209 über- Reihenschaltung einer Zenerdiode 301 und eines
sprechen. Widerstandes 302 an den Eingang 202 angeschlossen.
Wenn der Schalter 212 geöffnet, wird, wird der den Weiterhin ist die Basis des Transistors 300 über einen
Transistor 216 durchfließende Strom zu einem erheb- Widerstand 303 an den Emitter angeschlossen. Die
liehen Teil um den pn-übergang zwischen Emitter 45 Basis der Transistoren 215 und 216 sind ferner
und Basis herumgeführt durch den Widerstand 219. gemeinsam an den Emitter eines Feldeffekt-Tran-Der
den Transistor 216 durchfließende Strom ist sehr sistors 304 angeschlossen, der eine isolierte Steuergering. Bei diesem geringen Strom hat der ph-Über- elektrode 305 besitzt. Die Steuerelektrode 305 und
gang zwischen Emitter und Basis einen verhältnis- der Kollektor des Transistors 304 sind an einen negamäßig
hohen Widerstand. Der Widerstand 219 50 tiven Speisepunkt angeschlossen. Der auf diese Weise
braucht dann keinen besonders niedrigen Wert zu "geschaltete Feldeffekt-Transistor 304 weist zwischen
haben, um einen Umweg um den pn-übergang zu dem Emitter und dem Kollektor einen hohen Widerbilden.
Der Widerstand 219 wird derart bestimmt, standswert auf. Wenn der Schalter 212 in der Eindaß
der Transistor gesperrt wird. Infolgedessen wird gangsschaltung 200 geöffnet ist, entzieht der Trander
Ausgang 205 gegen den positiven Speisepunkt 55 sistor 304 einen gewissen Basisstrom dem Transistor
isoliert. In diesem Zustand entzieht die Leckstrom- 216. Der Haltestrom des Transistors 216 ist dann
schaltung 211 einen gewissen Basisstrom dem Tran- nahezu gleich Null. Der Transistor 216 kann dann für
sistor 214, so daß die Emitter-Basis-Kapazität umge- beliebig niedrige Ströme einen Kurzschluß bilden,
laden wird, bis der pn-übergang zwischen Emitter Der Widerstand 303 für den Leckstrom des gesperr-
und Basis in den Durchlaßzustand gelangt, und der 60 ten pn-Überganges zwischen dem Kollektor und der
Haltestrom auf Null herabgesetzt wird. Der Tran- Basis des Transistors 300 um einen Teil um den
sistor 214 bildet dann einen Kurzschluß für beliebig pn-übergang zwischen dem Emitter und der Basis
geringe Spannungsunterschiede zwischen demEmitter herum. Auf diese Weise wird erreicht, daß der von
und dem Kollektor und für beliebig geringe Strom- dem Kollektor des Transistors 300 zum Emitter des
werte. Die Durchschlagspannung des Transistors 216 65 Transistors 304 fließende Leckstrom äußerst gering
bei geöffnetem Schalter 212 ist infolge der Unter- ist. Der Widerstand 303 braucht keinen niedrigen
brechung des Emitterstroms höher als 80 V. Die Wert zu haben, um den angestrebten Zweck zu ermaximale
Spannung zwischen dem Emitter und dem reichen, da der pn-übergang zwischen Emitter und
7 8
Basis für niedrige Ströme einen verhältnismäßig Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der zwei Steuerhohen Widerstandswert hat. Der Widerstand 303 schaltungen einer bestimmten elektronischen Relaiskann
vollständig weggelassen werden, wenn der schaltung der in Fig. 4 dargestellten Art. Fig. 5
Kollektorleckstrom des Transistors 300 in dem Maße zeigt eine Eingangsschaltung 500, deren Ausgang 501
den Emitterstrom des Transistors 304 unterschreitet, 5 an den Eingang 502 einer Steuerschaltung 503 mit
daß noch ein hinreichender Basisstrom dem Tran- dem Ausgang 504 angeschlossen ist. Die Steuersistor
216 entzogen wird, um diesen für beliebig schaltung 503 hat einen zusätzlichen Steuerausgang
geringe Stromwerte in dem Kurzschlußzustand zu 505, der an den Eingang 506 einer Steuerschaltung
halten. Wenn der Schalter 212 geschlossen ist, wird 507 mit dem Ausgang 508 angeschlossen ist. Die
ein bestimmter Basisstrom dem Transistor 300 ent- io Steuerschaltung 503 enthält einen pnpn-Transistor
zogen. Infolgedessen führt der Transistor 300 einen 509, dessen Emitter an den positiven Speisepunkt
bestimmten Kollektorstrom. Dieser Kollektorstrom und dessen Kollektor an den Ausgang 504 angewird
zum Teil der Basis des Transistors 216 züge- schlossen sind. Die Basis ist über die Reihenschaltung
führt. Zum anderen Teil fließt der Kollektorstrom einer Zenerdiode 510 und eines Widerstandes 511 an
dem Emitter des Transistors 304 zu. Der der Basis 15 den Eingang 502 angeschlossen. Ein Widerstand 512
des Transistors 216 zufließende Teil des Kollektor- ist parallel zwischen Emitter und Basis des Transtroms
verringert den Stromdurchgang durch den sistors 509 geschaltet. Die Steuerschaltung 503 entpn-Übergang
zwischen dem Emitter und der Basis hält weiter einen pnp-Transistor 514, dessen Emitter
des Transistors 216. Der Kollektorstrom wird derart an den positiven Speisepunkt und dessen Kollektor
erniedrigt, daß der Transistor 216 in den Sperr- ao an den Steuerausgang 505 angeschlossen sind. Die
zustand übergeht. Die Wirkungsweise der Anordnung Basis ist mit der Basis des Transistors 509 verbunden,
beim Umschalten des Transistors 216 von dem Kurz- Ferner enthält die Steuerschaltung 503 einen FeIdschlußzustand
in den Sperrzustand und umgekehrt ist effekt-Transistor 515 mit einer isolierten Steuerweiterhin
gleich der Anordnung nach Fig. 2. Die elektrode. Der Emitter ist an den Ausgang505 und
Leckstromschaltung 211 in Fig. 3 enthält einen 25 der Kollektor und die Steuerelektrode sind an einen
Feldeffekt-Transistor 306 mit einer isolierten Steuer- negativen Speisepunkt angeschlossen. Die Steuerelektrode
307, wobei der Emitter an den Ausgang schaltung 507 enthält einen pnpn-Transistor 517,
210 und die Steuerelektrode und der Kollektor an dessen Emitter an einen positiven Speisepunkt und
einen negativen Speisepunkt angeschlossen sind. Der dessen Kollektor an den Ausgang 508 angeschlossen
Vorteil dieser Ausführungsform der Leckstrom- 30 sind. Die Basis ist direkt mit dem Eingang 506 verschaltung
ist der, daß im Vergleich zu einem Wider- bunden.
stand ein bedeutend geringerer Teil der Oberfläche Wenn der Schalter 513 geschlossen wird, wird soeiner
Kristallschaltung beansprucht wird. wohl dem Transistor 509 als auch dem Transistor
F i g. 4 zeigt die Hauptbestandteile einer elektro- 514 ein bestimmter Basisstrom entzogen. Infolgenischen
Relaisschaltung mit zwei verschiedenen 35 dessen schlägt der Transistor 509 durch und führt
Typen von Ausgangsschaltungen, die ein mecha- der Transistor 514 einen bestimmten Kollektorstrom,
nisches Relais mit Arbeits- und Ruhekontakten er- Ein Teil dieses Kollektorstroms gelangt an den
setzen kann. Fig. 4 zeigt eine Eingangsschaltung Emitter des Transistors 515, und der andere Teil
400, deren Ausgang 401 an den Eingang 402 einer fließt der Basis des Transistors 517 zu. Infolgedessen
Steuerschaltung 403 angeschlossen ist. Diese Schal- 40 wird der Transistor 517 gesperrt. Wenn der Schalter
tung hat die Ausgänge 404 bis 407, von denen der 513 geöffnet wird, wird ein Teil des Stroms durch
Ausgang 405 an den Steuereingang 408 einer Aus- die Transistoren 509 und 514 durch den Widerstand
gangsschaltung 409 mit den Eingängen 410, 411 und 512 um die pn-Ubergänge zwischen Emitter und
412 und dem Ausgang 413 angeschlossen ist. An den Basis herumgeführt. Der Widerstand 512 wird derart
Steuereingang 408 ist ferner der Ausgang 414 einer 45 bemessen, daß die Transistoren 509 und 514 gesperrt
Leckstromschaltung 415 angeschlossen. Die Steuer- werden. Von der Basis des Transistors 517 in der
schaltung 403 hat weiterhin einen zusätzlichen Aus- Steuerschaltung 507 fließt dann ein bestimmter Basisgang
416, der an den Eingang 417 einer Steuerschal- strom zum Emitter des Transistors 515. Dieser Basistung
418 angeschlossen ist. Diese Schaltung hat die strom bewirkt einen Durchschlag des Transistors 517.
Ausgänge 419 bis 422, von denen der Ausgang 420 50 Wenn der Schalter 513 geöffnet ist, ist der Ausgang
an den Steuereingang 423 einer Ausgangsschaltung 504 der Steuerschaltung 503 gegen den positiven
424 mit den Eingängen 425, 426 und 427 und dem Speisepunkt isoliert, während der Ausgang 508 der
Ausgang 428 angeschlossen ist. An den Steuereingang Steuerschaltung 507 in bezug auf den positiven
423 ist ferner der Ausgang 429 einer Leckstrom- Speisepunkt kurzgeschlossen ist. Wenn der Schalter
schaltung 430 angeschlossen. Die Mehrfachzeichen in 55 513 geschlossen ist, ist das Umgekehrte der Fall.
Fig. 4 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Fig. 5 zeigt eine weitere AusführungsformlderLeck-Die Steuerschaltungen 403 und 418 werden gleich- Stromschaltung. Die Figur zeigt eine Ausgangsschalzeitig durch die Eingangsschaltung 400 beeinflußt, tung 518 mit einem Eingang 519, einem Ausgang 520 und die Beeinflussung der Steuerschaltung 418 erfolgt und einem Steuereingang 521. Der Steuereingang ist über die Steuerschaltung 403. Die Wirkungsweise der 60 an den Ausgang 504 der Steuerschaltung 503 und an Steuerschaltung 418 ist die umgekehrte der Steuer- den Ausgang 522 der Leckstromschaltung 523 angeschaltung 403. Wenn die Ausgangsschaltung 409 schlossen. Diese Schaltung enthält einen npn-Trandurch die Steuerschaltung 403 in den Kurzschluß- sistor 524, dessen Emitter an einen negativen Speisezustand getrieben wird, bringt die Steuerschaltung punkt und dessen Kollektor an den Ausgang 522 418 die Ausgangsschaltung 424 in den Isolierzustand, 65 angeschlossen sind. Die Basis ist an den Kollektor und umgekehrt. Die Ausgänge der Steuerschaltung und die Steuerelektrode 525 eines Feldeffekt-Tran-403 sind daher stets in einem anderen Zustand als sistors 526 angeschlossen, dessen Emitter mit einem die Ausgänge der Steuerschaltung 418. positiven Speisepunkt verbunden ist. Der Feldeffekt-
Fig. 4 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Fig. 5 zeigt eine weitere AusführungsformlderLeck-Die Steuerschaltungen 403 und 418 werden gleich- Stromschaltung. Die Figur zeigt eine Ausgangsschalzeitig durch die Eingangsschaltung 400 beeinflußt, tung 518 mit einem Eingang 519, einem Ausgang 520 und die Beeinflussung der Steuerschaltung 418 erfolgt und einem Steuereingang 521. Der Steuereingang ist über die Steuerschaltung 403. Die Wirkungsweise der 60 an den Ausgang 504 der Steuerschaltung 503 und an Steuerschaltung 418 ist die umgekehrte der Steuer- den Ausgang 522 der Leckstromschaltung 523 angeschaltung 403. Wenn die Ausgangsschaltung 409 schlossen. Diese Schaltung enthält einen npn-Trandurch die Steuerschaltung 403 in den Kurzschluß- sistor 524, dessen Emitter an einen negativen Speisezustand getrieben wird, bringt die Steuerschaltung punkt und dessen Kollektor an den Ausgang 522 418 die Ausgangsschaltung 424 in den Isolierzustand, 65 angeschlossen sind. Die Basis ist an den Kollektor und umgekehrt. Die Ausgänge der Steuerschaltung und die Steuerelektrode 525 eines Feldeffekt-Tran-403 sind daher stets in einem anderen Zustand als sistors 526 angeschlossen, dessen Emitter mit einem die Ausgänge der Steuerschaltung 418. positiven Speisepunkt verbunden ist. Der Feldeffekt-
Transistor 526 liefert einen bestimmten, niedrigen befindet sich in der Nähe der Basiszone des
Basisstrom für den Transistor 524, der infolgedessen pnpn-Gebildes, das aus den Schichten P1, 2V0, P2
einen bestimmten Kollektorstrom dem Ausgang 522 und 2V1 besteht. Dieses Gebilde bildet den pnpn-Tranentzieht.
Dieser Kollektorstrom ist als Leckstrom für sistor 609. Der Emitteranschluß besteht aus der
die Ausgangsschaltung 518 wirksam. Auf diese Weise 5 Metallschicht 602, die durch das Kontaktfenster 617
ergibt sich ein Leckstrom, der weniger von der Span- mit der Schicht P1 in Verbindung steht. Der Kolleknung
des Ausgangs 522 abhängig ist als bei den Aus- toranschluß besteht aus der Metallschicht 601, die
führungsformen nach den Fig. 2 und 3. Zwischen durch das Kontaktfenster 614 mit der SchichtN1 verdem
Emitter des Transistors 526 und dem positiven bunden ist. Die Verbindung zwischen der Schicht 2V2
Speisepunkt kann gewünschtenfalls ein pnpn- oder io und der Schicht N0 befindet sich in der Nähe der
ein pnp-Schalttransistor eingeschaltet werden, der Basiszone des pnpn-Transistors 609. Diese Nähe erdie
Leckstromschaltung 523 nötigenfalls einschaltet. möglicht eine direkte Beeinflussung der Basiszone
Dieser Schalttransistor läßt sich mit dem pnpn-Tran- des pnpn-Transistors über die Zenerdiode. Der
sistor 517 der Steuerschaltung 507 kombinieren, ahn- schmale, langgestreckte Teil der Schicht P1 bildet den
lieh wie der pnp-Transistor 514 der Steuerschaltung 15 Widerstand 606. Dieser Teil steht am Ende durch ein
503 mit dem pnpn-Transistor 509 kombiniert ist. Kontaktfenster 613 mit der Metallschicht 605 in
Dieser Schalttransistor schaltet die Leckstromschal- Verbindung. Das Kontaktfenster 613 liegt teilweise
tung 523 in dem richtigen Augenblick ein, d. h., wenn über der Schicht 2V0. Die Metallschicht 605 steht
der Schalter 513 sich öffnet. Das Abschalten der durch diesen Teil des Kontaktfensters mit der
Leckstromschaltungen hat den Vorteil, daß in dem 30 Schicht JV0 in Verbindung. Um eine gute Verbindung
Ruhezustand die Verlustleistung herabgemindert mit der hochohmigen Schicht 2V0 herzustellen, wird
wird. Dies ist wichtig, wenn viele elektronische diese Verbindung über eine η+-leitende Schicht
Relaisschaltungen in dem gleichen Halbleiterkörper hergestellt, die unter dem Kontaktfenster auf der
integriert sind. Schicht 2V0 angebracht ist. Diese Schicht ist in den
F i g. 6, α zeigt eine Steuerschaltung, und die 35 Figuren weiter nicht dargestellt. Die Verbindung der
F i g. 6, b und c zeigen ein Beispiel einer äquivalen- Metallschicht 605 mit der Schicht 2V0 ermöglicht eine
ten Kristallschaltung in einer Draufsicht bzw. einem Beeinflussung der Basiszone des pnpn-Transistors
Querschnitt. Die Steuerschaltung nach Fig. 6, α ist 609 über den Widerstand 606. Die SchichtenP1, 2V0
ähnlich der Steuerschaltung 503 nach F i g. 5 und und P3 bilden den pnp-Transistor 610. Der Emitterbraucht
keine weitere Erörterung. Fi g. 6, α zeigt die 30 anschluß ist derselbe wie dem des pnpn-Transistors
Halbleiterschichten mit numerischer Bezeichnung, so 609. Der Kollektoranschluß besteht aus der Metalldaß
auf jede Halbleiterschicht durch Angabe des schicht 604, die durch das Kontaktfenster 615 mit
Buchstaben P oder 2V zur Andeutung des Leitfähig- der Schicht P3 verbunden ist. Der breite Teil der
keitstyps und der betreffenden Nummer bezug ge- Schicht P1 ist dabei auf der rechten Seite als Emitter
nommen werden kann. In der Kristallschaltung sind 35 für den pnpn-Transistor 609 und auf der linken Seite
Halbleiterschichten enthalten, die durch Zusammen- als Emitter für den pnp-Transistor 610 wirksam. Die
Ziehung verschiedener Halbleiterschichten der Schal- gut leitende Unterlage 618 sorgt dafür, daß die Basistung
nach F i g. 6, α entstanden sind. Halbleiter- zonen des pnpn-Transistors 609 und des pnp-Transchichten,
die durch Zusammenziehen zu einer ein- sistors 610 nahezu gleiches Potential haben, so daß
zigen Halbleiterschicht vereint sind, sind in Fig. 6, a 40 sie in gleichem Maße durch die Zenerdiode beeindurch
die gleiche Nummer bezeichnet. Ferner sind in flußt werden können.
den F i g. 6, a, b und c, wenn möglich, die gleichen Der Feldeffekt-Transistor 611 wird durch die
Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen Einzel- Schichten P3,2V0 und P4 und die Metallelektrode 603
teile angewandt, um die Einzelteile der Schaltungs- gebildet. Der Emitteranschluß ist derselbe wie der
anordnung nach F i g. 6, α in einfacher Weise in der 45 Kollektoranschluß des pnp-Transistors 610. Der KoI-Kristallschaltung
identifizieren zu können. lektoranschluß besteht aus der Metallschicht 603, die
Die Kristallschaltung besteht aus einer Unterlage durch das Kontaktfenster 616 mit der ScMcMP4 ver-618
aus n+-leitendem Si, auf der eine Schicht 2V0 bunden ist. Die Metallschicht erstreckt sich über den
aus hochohmigen Si angebracht ist. Auf der Teil der Schicht 2V0, der zwischen den Schichten P3
Schicht 2V0 sind durch Diffusionen die p-leitenden 50 und P4 liegt, und überlappt die Schicht P3. Die Metall-Schichten
P1 bis P5 angebracht. Ferner ist auf der schicht ist als Steuerelektrode des Feldeffekt-Tran-Schicht
P2 durch Diffusion eine η+-leitende sistors wirksam.
Schicht 2V1 und auf der Schicht P5 durch Diffusion F i g. 7, a zeigt eine zweiseitig leitende Ausgangseine
η+-leitende Schicht 2V2 angebracht. Letztere schaltung, und die F i g. 7, b, c, und d zeigen ein BeiSchicht
befindet sich an einem Ende der Schicht P5 55 spiel einer äquivalenten Kristallschaltung in einer
und überlappt die Schicht 2V0. Anschlüsse an die Draufsicht bzw. in zwei Querschnitten. Die Ausgangs-Halbleiterschichten
werden durch Metallschichten schaltung nach F i g. 7, α hat einen Eingang 700 und
gebildet, die durch Öffnungen in der Oxydschicht zwei Ausgänge 701 und 702 und einen Steuereingang
619, weiter Kontaktfenster genannt, mit den be- 703. Der Eingang 700 ist an die Emitter der pnpntreffenden
Halbleiterschichten in Verbindung stehen. 60 Transistoren 706 und 707 angeschlossen, deren KoI-Die
Metallschicht 600 ist durch das Kontaktfenster lektoren an die Ausgänge 701 und 702 angeschlossen
612 mit der langgestreckten p-leitenden Schicht P5 sind. Die Ausgänge 701 und 702 sind ferner je für
verbunden. Der Widerstand dieser Schicht bildet den sich an die Emitter der pnpn-Transistoren 708 und
Widerstand 607. Der pn-übergang zwischen der 709 angeschlossen, deren Kollektoren an den Eingang
Schicht P5 und der n+-leitenden Schicht 2V2 bildet 65 700 angeschlossen sind. Die Basen der vier pnpndie
Zenerdiode 608. Der Teil der Schicht 2V2, der Transistoren sind alle mit dem Steuereingang 703 verüber
der Schicht 2V0 liegt, stellt die Verbindung der bunden. Zwischen dem Eingang und jedem Ausgang
Zenerdiode mit der Schicht 2V0 her. Diese Verbindung befindet sich somit die Antiparallelschaltung der
Hauptstromstrecke von zwei pnpn-Transistoren. Welche der zwei pnpn-Transistoren leitend wird,
wenn der Steuereingang 703 gegen den positiven Speisepunkt isoliert wird, hängt von dem Vorzeichen
des Spannungsunterschieds zwischen Eingang und Ausgang ab. In dem Isolierzustand der Ausgangsschaltung
sind alle pnpn-Transistoren gesperrt. Der Steuereingang 703 ist an den Kollektor eines als
Leckstromschaltung wirksamen npn-Transistors 710 angeschlossen, dessen Basis- und Emitteranschlüsse
durch 704 und 705 bezeichnet sind. Die Basis kann dabei auf die an Hand der F i g. 5 angedeutete Weise
gesteuert werden.
Die Kristallschaltung besteht aus einer η+-leitenden
Unterlage 721, auf der eine η-leitende Schicht N0 angebracht ist. Auf der Schicht N0 sind die p-leitenden
Schichten P1 bis P7 und die η+-leitende
Schicht N- angebracht. Ferner sind auf den Schichten P2, P3, P6 und P7 die η+-leitende Schichten N1,
N2, N3 bzw. N4 angebracht. Der Steuereingang wird
durch die Metallschicht 703 gebildet, die durch das Kontaktfenster 717 mit der Schicht N5 verbunden ist.
Die Schichten P1, N0, P2 und N1 bilden den pnpn-Transistor
706, und die Schichten P1, N0, P3 und N2
bilden den pnpn-Transistor 707. Die Schicht P1 ist auf der linken Seite als Emitter für den Transistor 706
und auf der rechten Seite als Emitter für den Transistor 707 wirksam. Die Emitteranschlüsse werden
durch die Metallschicht 700 gebildet, die durch das Kontaktfenster 715 mit der Schicht P1 verbunden
ist. Die Kollektoranschlüsse werden durch die Metallschichten 701 und 702 gebildet, die durch die Kontaktfenster
711 und 712 mit den Schichten N1 und N2 in Verbindung stehen. Die Schichten P4, N0, P6,
Nl bilden den pnpn-Transistor 708 und die Schichten
P5, N0, P6 und N3 bilden den pnpn-Transistor 709.
Die Schichten P6 und N3 sind dabei auf der rechten
Seite als Kollektor für den Transistor 708 und auf der linken Seite als Kollektor für den Transistor 709
wirksam. Die Kollektoranschlüsse werden durch die Metallschicht 700 gebildet, die durch das Kontaktfenster
716 mit der Schicht N3 in Verbindung steht. Die Metallschicht 700 ist außerdem als leitende Verbindung
zwischen dem gemeinsamen Kollektor der Transistoren 708 und 709 und dem gemeinsamen
Emitter der Transistoren 706 und 707 wirksam. Die Metallschicht 700 ist der Eingang der Ausgangsschaltung.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 708 und 709 werden durch die Metallschichten 701
und 702 gebildet, die durch die Kontaktfenster 713 und 714 mit den Schichten P4 und P5 in Verbindung
stehen. Die Metallschicht 701 ist außerdem als leidende Verbindung zwischen dem Kollektor des
Transistors 706 und dem Emitter des Transistors 707 wirksam und bildet einen Ausgang der Ausgangsschaltung.
In ähnlicher Weise bildet die Metallschicht 702 ein leitende Verbindung zwischen dem Kollektor
des Transistors 707 und dem Emitter des Transistors 709, und ähnlich wie die Metallschicht 701
ist diese Metallschicht ein Ausgang der Ausgangsschaltung.
Der npn-Transistor 710 wird durch die Schichten N4, P7 und N0 gebildet. Der Emitteranschluß
wird durch die Metallschicht 705 gebildet die durch das Kontaktfenster 718 mit der Schicht N4 in Verbindung
steht. Der Basisanschluß wird durch die Metallschicht 704 gebildet, die durch das Kontaktfenster
719 mit der Schicht P7 verbunden ist. Der seitliche Abstand des npn-Transistors 710 von den
pnpn-Transistoren ist derart, daß die Schicht P7 keine durch den Emitter eines pnpn-Transistors in der
Schicht N0 emittierten Minderheitsladungsträger sammeln kann.
Claims (15)
1. Elektronische Relaisschaltung, gekennzeichnet
durch die Kombination eines in eine Ausgangsschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors
und eines in eine Steuerschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors, wobei jeder Vierschichtentransistor aus vier aufeinanderfolgenden
Schichten aus halbleitendem Material abwechselnd des p- und n-Leitfähigkeitstyps
besteht, die untereinander drei pn-Übergänge bilden, eine äußere Schicht des in die Steuerschaltung
aufgenommenen Vierschichtentransistors an einen Punkt konstanten Potentials angeschlossen
ist und die andere äußere Schicht mit einer inneren Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyps des
in die Ausgangsschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors verbunden ist und zwischen
der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen äußeren Schicht des in die Steuerschaltung
aufgenommenen Vierschichtentransistors und der angrenzenden inneren Schicht ein Steuerstromkreis mit zwei Schaltzuständen geschaltet
ist, welcher in dem einen Schaltzustand der inneren Schicht einen Einschaltestrom zuführte
und welcher in dem anderen Schaltzustand der inneren Schicht ein den pn-übergang zwischen
der inneren und der äußeren Schicht in dem Bereich mit hohem Widerstandswert aussteuernden
Ausschaltestrom zuführt.
2. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
innere Schicht des in die Ausgangsschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistor (214) mit
einer Leckstromquelle (211) verbunden ist.
3. Elektronische Relaisschaltung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen äußeren Schicht des in die
Steuerschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors (216) und der angrenzenden inneren
Schicht ein Widerstand (219) geschaltet ist.
4. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere
Schicht über eine in der Sperrichtung geschaltete Zenerdiode (217) und einen Widerstand (218) in
Reihe mit einem Eingang der Steuerschaltung verbunden ist.
5. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerschaltung einen Dreischichtentransistor (300) enthält, dessen sich zwischender äußeren erstreckende
Hauptstromstrecke zwischen der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen
äußeren Schicht des in die Steuerschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors (216) und der
angrenzenden inneren Schicht eingeschaltet ist, wobei die äußeren Schichten des Dreischichtentransistors
(300) einem an anderen Leitfähigkeitstyp sind als die zuletzt genannte innere Schicht.
6. Elektronische Relaisschaltung nach An-
spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte innere Schicht mit einer Leckstromquelle
(304) verbunden ist.
7. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere
Schicht des Dreischichtentransistors (300) über eine in der Sperrichtung geschaltete Zenerdiode
(301) und einen Widerstand (302) in Reihe mit einem Eingang (202) der Steuerschaltung verbunden
ist. ίο
8. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand
(303) zwischen dem Punkt konstanten Potentials und der inneren Schicht des Dreischichtentransistors
(300) eingeschaltet ist.
9. Elektronische Relaisschaltung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die innere Schicht des in die Steuerschaltung aufgenommenen Vierschichtentransistors (509) die an
der an den Punkt konstanten Potentials angeschlossenen äußeren Schicht angrenzt, mit der
inneren Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyps eines Dreischichtentransistors (514) verbunden ist,
dessen zwischen den äußeren Schichten liegende Hauptstromstrecke zwischen dem Punkt konstanten
Potentials und einem Ausgang der Steuerschaltung (505) eingeschaltet ist.
10. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zuletzt
genannte Ausgang (505) der Steuerschaltung mit einer LeckstromqueUe (315) verbunden ist.
11. Elektronische Relaisschaltung nach Ansprüchen 2, 6 und 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leckstromquelle (305) durch einen Feldeffekt-Transistor gebildet wird.
12. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckstromquelle
durch einen Dreischichtentransistor (524) gebildet wird, dessen äußere Schichten vom
gleichen Leitfähigkeitstyp wie die zuletzt genannte innere Schicht des in die Ausgangsschaltung
aufgenommenen Vierschichtentransistors (518) sind, wobei ein Steuerstromkreis zum Steuern
der inneren Schicht des Dreischichtentransistors (524) vorgesehen ist.
13. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zuletzt
genannte Steuerstromkreis einen Feldeffekt-Transistors
(526) enthält.
14. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung
einen zweiten Vierschichtentransistor enthält, dessen zwischen den äußeren Schichten verlaufende Hauptstromstrecke antiparallel
zur Hauptstromstrecke des ersten Vierschichtentransistors geschaltet ist und daß die
innere Schicht diesen Vierschichtentransistor, die mit dem in die Steuerschaltung aufgenommenen
Vierschichtentransistor verbunden ist, mit der inneren Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyps des zweiten Vierschichtentransistors verbunden
ist.
15. Elektronische Relaisschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelteile der Schaltung in einem Halbleiterkörper integriert sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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NL (1) | NL6616834A (de) |
SE (1) | SE326730B (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6908332A (de) * | 1969-05-30 | 1970-12-02 | ||
US3737588A (en) * | 1971-10-12 | 1973-06-05 | Gte Sylvania Inc | High speed semiconductor switching circuit |
US3819867A (en) * | 1971-10-12 | 1974-06-25 | Gte Laboratories Inc | Matrix employing semiconductor switching circuit |
US3826873A (en) * | 1971-10-12 | 1974-07-30 | Gte Sylvania Inc | Switching circuit employing latching type semiconductor devices and associated control transistors |
CH543178A (de) * | 1972-03-27 | 1973-10-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kontinuierlich steuerbares Leistungshalbleiterbauelement |
US4200772A (en) * | 1973-08-29 | 1980-04-29 | Graphic Scanning Corp. | Computer controlled telephone answering system |
US4001866A (en) * | 1974-08-22 | 1977-01-04 | Dionics, Inc. | Monolithic, junction isolated photrac |
US4001867A (en) * | 1974-08-22 | 1977-01-04 | Dionics, Inc. | Semiconductive devices with integrated circuit switches |
JPS5759717B2 (de) * | 1974-12-27 | 1982-12-16 | Hitachi Ltd | |
SE392783B (sv) * | 1975-06-19 | 1977-04-18 | Asea Ab | Halvledaranordning innefattande en tyristor och en felteffekttransistordel |
JPS5356865U (de) * | 1976-10-18 | 1978-05-15 | ||
JPS5391569U (de) * | 1976-12-24 | 1978-07-26 | ||
IL68659A0 (en) * | 1983-05-11 | 1983-09-30 | Tadiran Israel Elect Ind Ltd | Rf power switches |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3189783A (en) * | 1963-03-25 | 1965-06-15 | Zenith Radio Corp | Switching arrangement for fast on-off switching of high amplitude current |
US3299334A (en) * | 1963-11-14 | 1967-01-17 | Zenith Radio Corp | Remote control system using a pair of semiconductor switches to effect bidirectionalcurrent flow in a control device |
-
1966
- 1966-11-30 NL NL6616834A patent/NL6616834A/xx unknown
-
1967
- 1967-11-08 DE DEN31566A patent/DE1286098B/de not_active Withdrawn
- 1967-11-20 US US684240A patent/US3564291A/en not_active Expired - Lifetime
- 1967-11-27 AT AT1067867A patent/AT284250B/de not_active IP Right Cessation
- 1967-11-27 SE SE16251/67A patent/SE326730B/xx unknown
- 1967-11-27 CH CH1660667A patent/CH496369A/de not_active IP Right Cessation
- 1967-11-27 DK DK592267AA patent/DK119413B/da unknown
- 1967-11-27 GB GB53819/67A patent/GB1213636A/en not_active Expired
- 1967-11-28 BE BE707216D patent/BE707216A/xx unknown
- 1967-11-30 JP JP42076687A patent/JPS4828468B1/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE326730B (de) | 1970-08-03 |
NL6616834A (de) | 1968-05-31 |
CH496369A (de) | 1970-09-15 |
DK119413B (da) | 1970-12-28 |
BE707216A (de) | 1968-05-28 |
AT284250B (de) | 1970-09-10 |
US3564291A (en) | 1971-02-16 |
GB1213636A (en) | 1970-11-25 |
JPS4828468B1 (de) | 1973-09-01 |
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